[发明专利]使用单个变压器进行接地故障电路中断检测的方法和设备

权利要求书

1.一种用于与包括线导体、中性导体和变压器的AC电力系统一起使用的器件，所述线导体和中性导体每个都耦合在源与负载之间，中性导体在源处耦合到地，其中所述变压器包括与线导体串联耦合的第一初级绕组、与中性导体串联耦合的第二初级绕组以及次级绕组，所述器件包括：

耦合到次级绕组的第一电路，其中所述第一电路在从线导体到地的电流超出第一预定阈值的情况下提供第一检测信号；以及

耦合到次级绕组的第二电路，其中所述第二电路包括AC信号源，其向次级绕组提供指定幅度和指定频率下的AC信号，并且其中所述第二电路在中性导体与地之间的阻抗小于第二预定阈值的情况下提供第二检测信号。

2.权利要求1的器件，还包括耦合到线导体的中断电路，其中所述中断电路在第一电路提供第一检测信号的情况下以及/或者在第二电路提供第二检测信号的情况下中断AC电力系统中的电力。

3.权利要求2的器件，其中，所述中断电路被布置在源与变压器之间。

4.权利要求2的器件，其中，所述中断电路被布置在负载与变压器之间。

5.权利要求1的器件，其中，所述次级绕组包括由第一电路和第二电路共享的单个绕组。

6.权利要求1的器件，其中，所述次级绕组包括耦合到第二电路的抽头输出端。

7.权利要求1的器件，其中，所述次级绕组包括耦合到第一电路的第一次级绕组和耦合到第二电路的第二次级绕组，其中第一次级绕组和第二次级绕组是分开的绕组。

8.权利要求1的器件，其中，所述AC源包括AC电压源，并且其中所述第二电路在次级绕组中的电流超出预定阈值的情况下提供第二检测信号。

9.权利要求1的器件，其中，所述AC源包括AC电流源，并且其中所述第二电路在次级绕组两端的电压超出预定阈值的情况下提供第二检测信号。

10.权利要求1的器件，其中，所述第一电路包括数字电路。

11.权利要求1的器件，其中，所述第一电路包括数字接地故障检测器电路，其在次级绕组中的电流超出第一预定阈值的情况下提供第一检测信号。

12.权利要求1的器件，其中，所述第二电路包括数字电路。

13.一种用于与包括线导体、中性导体和变压器的AC电力系统一起使用的接地故障电路中断（“GFCI”）器件，所述线导体和中性导体每个都耦合在源与负载之间，中性导体在源处耦合到地，其中所述变压器包括与线导体串联耦合的第一初级绕组、与中性导体串联耦合的第二初级绕组以及次级绕组，所述器件包括：

耦合到次级绕组的地电流故障检测器电路，其中所述地电流故障检测器电路在次级绕组中的电流超出第一预定阈值的情况下提供第一检测信号；以及

耦合到次级绕组的接地中性故障检测器电路，其中所述接地中性故障检测器电路：（a）包括利用指定幅度和指定频率下的AC电压驱动次级绕组的AC信号源，（b）监测次级绕组中的负载电流，以及（c）在负载电流超出预定阈值的情况下提供第二检测信号。

14.权利要求13的GFCI器件，还包括耦合到线导体的中断电路，其中所述中断电路在地电流故障检测器电路提供第一检测信号的情况下以及/或者在接地中性故障检测器电路提供第二检测信号的情况下中断AC电力系统中的电力。

15.权利要求14的器件，其中，所述中断电路被布置在源与变压器之间。

16.权利要求14的器件，其中，所述中断电路被布置在负载与变压器之间。

17.权利要求13的器件，其中，所述次级绕组包括由地电流故障检测器电路和第二电路共享的单个绕组。

18.权利要求13的器件，其中，所述次级绕组包括耦合到接地中性故障检测器电路的抽头输出端。

19.权利要求13的器件，其中，所述次级绕组包括耦合到地电流故障检测器电路的第一次级绕组和耦合到接地中性故障检测器电路的第二次级绕组，其中第一次级绕组和第二次级绕组是分开的绕组。